Целью данной работы являлось определение коэффициентов перехода от измеряемых на практике величин – кермы в воздухе или амбиентного эквивалента дозы – к эффективной дозе на досмотровых системах с использованием рентгеновского излучения (на примере установки «Сибскан»). В данной работе представлены результаты расчетов эффективной дозы методом Монте-Карло с использованием пакета моделирования GEANT4 и антропоморфных фантомов MIRD и МКРЗ/ICRP. Было показано, что при расчетах, основанных на измерении кермы в воздухе, необходимо использовать множитель 1,05 (Зв/Гр) при облучении досматриваемых в передне-задней проекции и 0,65 (Зв/Гр) в задне‑передней проекции. В расчетах, основанных на результатах измерения амбиентного эквивалента дозы H*(10), необходимо учитывать коэффициент пересчета H*(10)/Керма, равный 1,62 (Зв/Гр) и использовать коэффициенты 0,65 (Зв/Зв) и 0,4 (Зв/Зв) в указанных проекциях соответственно. Для более точного определения эффективной дозы необходимо учитывать больший набор технических параметров системы. Так, необходимо заявлять не только максимальное напряжение на источнике излучения, но и толщину слоя половинного ослабления в алюминии как меру примененной фильтрации фотонного излучения. Полученные коэффициенты могут быть использованы при оценке эффективных доз облучения на реальных системах.
дозиметрия рентгеновского излучения, системы персонального досмотра
1. Бабичев Е.А., Бару С.Е., Леонов В.В., Поросев В.В., Савинов Г.А. Микродозовые рентгенографические системы Института ядерной физики СО РАН и области их оптимального применения//Автометрия. 2015. Т. 51, №№1. C. 77-86.
2. E.A. Babichev et al., «System of radiographic control or an imaging system for personal radiographic inspection», Nucl. Instrum. Meth., A525, pp. 332-335, 2004.
3. ICRP, 2007. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103. Ann. ICRP 37 (2-4).
4. ICRP, 2010. Conversion Coefficients for Radiological Protection Quantities for External Radiation Exposures. ICRP Publication 116, Ann. ICRP 40 (2-5).
5. S. Agostinelli et al. «GEANT4 - a simulation toolkit», Nucl. Instrum. Meth, pp. 250-303, A506, 2003.
6. C.O. Thiam, V. Breton, D. Donnarieix, B. Habib, L. Maigne, «Validation of a dose deposited by lowenergy photons using GATE/GEANT4», Phys. Med. Biol., no. 53, pp. 3039-3055, 2008.
7. C.C. Guimaraes, M. Moralles, E. Okuno, «Performance of GEANT4 in dosimetry applications: Calculation of X-ray spectra and kerma-to-dose equivalent conversion coefficients», Radiation Measurements, no. 43, pp. 1525-1531, 2008.
8. Y.S. Yeom et al., «Implications of using a 50-mm-thick skin target layer in skin dose coefficient calculation for photons, protons, and helium ions», Nuclear Engineering and Technology, Vol. 49, Issue 7, pp. 1495-1504, 2017.
9. Васильев В.Н., Лебедев Л.А., Сидорин В.П., Ставицкий Р.В. Спектры излучения рентгеновских установок. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1990. 144 c.
10. W.S. Snyder, et al. MIRD Pamphlet no. 5. Revised, Estimates of absorbed fractions for monoenergetic photon sources uniformly distributed in various organs of a heterogeneous phantom. J. Nucl. Med. Suppl., no. 3, 1969, pp. 5-52.
11. M. Cristy, K.F. Eckerman, «Specific absorbed fractions of energy at various ages from internal photon sources», ORNL/TM-8381/VI, Apr. 1987.
12. M. Sanchez del Rio, R.J. Dejus, «Status of XOP: an Х-ray optics software toolkit», SPIE Proceedings, ol. 5536, pp. 171-174, 2004.
13. Kramer R., Khoury H.J., Vieira J. W. Comparison between effective doses for voxel-based and stylized exposure models from photon and electron irradiation. Phys. Med. Biol. 50, 2005, pp.5105-5126.
14. Seltzer S.M. Recent Dosimetry Activities at the NIST. CCRI(I)/09-07, 2009. URL: https://www.bipm.org/cc/CCRI(I)/Allowed/19/CCRI(I)09-07.pdf (дата обращения: 18.07.2019).
15. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine 2015. Airport Passenger Screening Using Backscatter X-Ray Machines: Compliance with Standards. Washington, DC: The National Academies Press. URL: https://doi.org/10.17226/21710 (дата обращения: 18.07.2019).
